CN111445352A - 一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统，包括隧道本体、中央控制系统、能源储存系统、隧道内部照明系统和车辆检测系统，所述隧道本体的内部固定连接有中央控制系统，且中央控制系统的顶端固定连接有能源储存系统，所述隧道本体的内部固定连接有隧道内部照明系统，所述隧道本体的内部固定连接有车辆检测系统。本发明设置有太阳能电池和备用电池俩组能源来源，并且通过车辆检测系统对隧道内部照明系统进行控制使用，有车辆经过时隧道内部照明系统提前运行保证视野和照明，在没有车辆通过使停止照明系统的使用，从而节省能源，并且各系统单元并联，便于检测维修。

Description

一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统
技术领域
本发明涉及公共交通技术领域，具体为一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统。
背景技术
隧道是人类在底层下挖掘利用底下空间的一种形式，广泛应用于交通、水工、市政和矿山等领域，在交通领域修建高速公路的过程中，路线规划往往会结构一些山体结构，为了提高高速公路的便捷性和成本往往会对山体进行凿穿修剪高速公路隧道，因山体结构的大小，高速公路隧道的长度也随之变化，为了保证安全性会在隧道内提供照明系统，通过照明系统对车辆驾驶人员通过光线和视野，保证行车的安全性，但光照系统运行需要使用能源，因此对隧道内的能源需要一定人为管理，从而使高速公路隧道可以正常的运行。
高速公路隧道内的照明系统往往采用外界电路直接连接，但当外界电路发生状况时无法对隧道内的照明系统提供安全保障的能源，并且隧道内的照明系统需要长时间开启，在车辆较少的情况下，会造成大量的能源损失，并且隧道类照明系统过大，系统内单个零件较多，当系统发生状况时无法保证照明系统的运行，不便于维修，因此亟需一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统，以解决上述背景技术中提出的隧道内部使用单个能源来源无法提供稳定的安全保障和需要长时间使用能源造成能源浪费和内部零件单元过多不利于使用维修的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统，包括隧道本体、中央控制系统、能源储存系统、隧道内部照明系统和车辆检测系统，所述隧道本体的内部固定连接有中央控制系统，且中央控制系统的顶端固定连接有能源储存系统，所述隧道本体的内部固定连接有隧道内部照明系统，所述隧道本体的内部固定连接有车辆检测系统。
优选的，所述中央控制系统由控制面板、信号转换器、内部连接电路、外接电路和延迟开关组成，且信号转换器对中央控制系统、能源储存系统、隧道内部照明系统和车辆检测系统进行连接。
优选的，所述延迟开关设置为七组，且延迟开关分布固定在入口处灯光开启器、内部第一灯光开关、内部第二灯光开关、内部第三灯光开关、内部第四灯光开关、出口处灯光开关和出口处灯光关闭器上。
优选的，所述能源储存系统由太阳能电板、太阳能电池、备用电池和隧道内部照明系统组成，且太阳能电池设置为三组采用并联连接。
优选的，所述太阳能电板于太阳能电池采用串联的连接方式，且太阳能电池与备用电池采用并联的连接方式。
优选的，所述隧道内部照明系统由入口处灯光带、隧道内部第一灯光带、隧道内部第二灯光带、隧道内部第三灯光带、隧道内部第四灯光带、出口处灯光带、隧道墙壁灯光带、入口处灯光开启器、内部第一灯光开关、内部第二灯光开关、内部第三灯光开关、内部第四灯光开关、出口处灯光开关、出口处灯光关闭器和墙壁灯光带开关器组成，且入口处灯光带、隧道内部第一灯光带、隧道内部第二灯光带、隧道内部第三灯光带、和出口处灯光带采用并联连接。
优选的，所述入口处灯光带的灯光强度由外到内逐渐降低，所述出口处灯光带的灯光强度由内到外逐渐加强。
优选的，所述入口处灯光带与隧道内部第一灯光带采用并联连接，且入口处灯光带和隧道内部第一灯光带通过入口处灯光开启器和内部第一灯光开关进行双向控制，所述隧道内部第四灯光带与出口处灯光带采用并联连接，且隧道内部第四灯光带和出口处灯光带通过出口处灯光开关和出口处灯光关闭器采用双向控制
优选的，所述隧道墙壁灯光带与太阳能电池采用串联连接，且隧道墙壁灯光带的内部灯泡采用并联连接。
优选的，所述车辆检测系统由入口处第一车辆检测摄像头、入口处第二车辆检测摄像头、第一车辆检测传感器、第二车辆检查传感器、第三车辆检查传感器和出口处车辆检查传感器组成，且入口处第一车辆检测摄像头、入口处第二车辆检测摄像头、第一车辆检测传感器、第二车辆检查传感器、第三车辆检查传感器和出口处车辆检查传感器采用并联的连接方式。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高速公路智慧隧道新型能源管理系统设置有太阳能电池和备用电池，通过太阳能电池在正常环境下对隧道内的照明系统提供能源，在太阳能电池无法使用下通过外接电路对隧道内照明系统提供能源，保证隧道内的照明系统正常运行，通过车辆检测系统对隧道内部照明系统进行开关控制，使隧道内在需要通过车辆时，隧道内部照明系统提前运行保证视野和照明，在车辆通过后关闭隧道内部照明系统，从而节省能源，并且中央控制系统、能源储存系统、隧道内部照明系统和车辆检测系统内单元都通过并联的方式进行连接，方便在单个单元受损时不影响整体的运行，也便于管理人员进行检查维修。
(1)该装置设置有太阳能电池和备用电池，通过太阳能电池在正常环境下对隧道内的照明系统提供能源，在太阳能电池无法使用下通过外接电路对隧道内照明系统提供能源，保证隧道内的照明系统正常运行。
(2)该装置通过车辆检测系统对隧道内部照明系统进行开关控制，使隧道内在需要通过车辆时，隧道内部照明系统提前运行保证视野和照明，在车辆通过后关闭隧道内部照明系统，从而节省能源。
(3)该装置内的中央控制系统、能源储存系统、隧道内部照明系统和车辆检测系统内单元都通过并联的方式进行连接，方便在单个单元受损时不影响整体的运行，也便于管理人员进行检查维修。
附图说明
图1为本发明的结构正视剖面示意图；
图2为本发明的隧道内部第一灯光带和第一车辆检测传感器结构仰视剖面示意图；
图3为本发明的结构整体运行流程示意图；
图4为本发明的入口处第一车辆检测摄像头结构运行流程示意图；
图5为本发明的第一车辆检测传感器结构运行流程示意图；
图6为本发明的第二车辆检查传感器结构运行流程示意图；
图7为本发明的第三车辆检查传感器结构运行流程示意图；
图8为本发明的入口处第二车辆检测摄像头结构运行流程示意图。
图中：1、隧道本体；2、中央控制系统；201、控制面板；202、信号转换器；203、内部连接电路；204、外接电路；205、延迟开关；3、能源储存系统；301、太阳能电板；302、太阳能电池；303、备用电池；4、隧道内部照明系统；401、入口处灯光带；402、隧道内部第一灯光带；403、隧道内部第二灯光带；404、隧道内部第三灯光带；405、隧道内部第四灯光带；406、出口处灯光带；407、隧道墙壁灯光带；408、入口处灯光开启器；409、内部第一灯光开关；410、内部第二灯光开关；411、内部第三灯光开关；412、内部第四灯光开关；413、出口处灯光开关；414、出口处灯光关闭器；415、墙壁灯光带开关器；5、车辆检测系统；501、入口处第一车辆检测摄像头；502、入口处第二车辆检测摄像头；503、第一车辆检测传感器；504、第二车辆检查传感器；505、第三车辆检查传感器；506、出口处车辆检查传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明提供的一种实施例：一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统，包括隧道本体1、中央控制系统2、能源储存系统3、隧道内部照明系统4和车辆检测系统5，隧道本体1的内部固定连接有中央控制系统2，且中央控制系统2的顶端固定连接有能源储存系统3，隧道本体1的内部固定连接有隧道内部照明系统4，隧道本体1的内部固定连接有车辆检测系统5。
中央控制系统2由控制面板201、信号转换器202、内部连接电路203、外接电路204和延迟开关205组成，且信号转换器202对中央控制系统2、能源储存系统3、隧道内部照明系统4和车辆检测系统5进行连接，提供信号转换器202连接隧道本体1内各个系统，并且通过控制面板201对各个系统进行控制，相辅相成。
延迟开关205设置为七组，且延迟开关205分布固定在入口处灯光开启器408、内部第一灯光开关409、内部第二灯光开关410、内部第三灯光开关 411、内部第四灯光开关412、出口处灯光开关413和出口处灯光关闭器414 上，通过延迟开关205控制入口处灯光开启器408、内部第一灯光开关409、内部第二灯光开关410、内部第三灯光开关411、内部第四灯光开关412、出口处灯光开关413和出口处灯光关闭器414的关闭速度，使隧道本体1内连续通过多辆车辆时，可以使隧道本体1内的隧道内部照明系统4连续运行，为隧道本体1内提供视野，保证安全性。
能源储存系统3由太阳能电板301、太阳能电池302、备用电池303和隧道内部照明系统4组成，且太阳能电池302设置为三组采用并联连接，通过三组太阳能电池302对隧道本体1内隧道内部照明系统4提供能源，防止太阳能电池302受损时，隧道内部照明系统4失去能源来源，无法运行。
太阳能电板301于太阳能电池302采用串联的连接方式，且太阳能电池 302与备用电池303采用并联的连接方式，通过太阳能电板301在晴天下为太阳能电池302进行充能，并且使用，通过并联备用电池303使隧道内部照明系统4有两组能源来源，使太阳能电池302在无法使用情况下，隧道内部照明系统4也能获得电力来源，进行运行。
隧道内部照明系统4由入口处灯光带401、隧道内部第一灯光带402、隧道内部第二灯光带403、隧道内部第三灯光带404、隧道内部第四灯光带405、出口处灯光带406、隧道墙壁灯光带407、入口处灯光开启器408、内部第一灯光开关409、内部第二灯光开关410、内部第三灯光开关411、内部第四灯光开关412、出口处灯光开关413、出口处灯光关闭器414和墙壁灯光带开关器415组成，且入口处灯光带401、隧道内部第一灯光带402、隧道内部第二灯光带403、隧道内部第三灯光带404、和出口处灯光带406采用并联连接，通过并联对隧道本体1内提供照明，并且可以分段提供照明，使隧道本体1 内无车辆段不需要进行提供照明，从而节省能源。
入口处灯光带401的灯光强度由外到内逐渐降低，出口处灯光带406的灯光强度由内到外逐渐加强，白天隧道内的光线较暗，在出入口入口处灯光带401灯光强度高可让驾驶人员眼睛依然感受到外部是亮的，不至于一下子进隧道就和外面的亮度差很多，然后入口处灯光带401的灯光强度越来越低直至正常，驾驶人员眼睛也逐渐适应了较暗的光线，出隧道时，隧道外面较亮里面暗，出口处灯光带406路段逐渐加强灯光，使驾驶人员眼睛能逐渐接受外面的亮度，而不至于一下子过亮，使司机产生视觉障碍，造成驾驶危险。
入口处灯光带401与隧道内部第一灯光带402采用并联连接，且入口处灯光带401和隧道内部第一灯光带402通过入口处灯光开启器408和内部第一灯光开关409进行双向控制，隧道内部第四灯光带405与出口处灯光带406 采用并联连接，且隧道内部第四灯光带405和出口处灯光带406通过出口处灯光开关413和出口处灯光关闭器414采用双向控制，通过双向控制，可以使照明系统不同段在车辆未经过使提前打开，经过后关闭后方照明，从而节省能源。
隧道墙壁灯光带407与太阳能电池302采用串联连接，且隧道墙壁灯光带407的内部灯泡采用并联连接，防止隧道墙壁灯光带407内一部分损坏时，整体停止运行，导致无法提供照明。
车辆检测系统5由入口处第一车辆检测摄像头501、入口处第二车辆检测摄像头502、第一车辆检测传感器503、第二车辆检查传感器504、第三车辆检查传感器505和出口处车辆检查传感器506组成，且入口处第一车辆检测摄像头501、入口处第二车辆检测摄像头502、第一车辆检测传感器503、第二车辆检查传感器504、第三车辆检查传感器505和出口处车辆检查传感器 506采用并联的连接方式，通过并联的方式进行电路保护，并且可以连续控制隧道内部照明系统4提供照明。
工作原理：使用时，根据附图1-8所示，通过太阳能电板301对三组太阳能电池302进行充能，使太阳能电池302能为隧道本体1内隧道内部照明系统4提供能源，通过备用电池303能在太阳能电池302无法使用下对隧道本体1内隧道内部照明系统4通过稳定的能源来源，保证中央控制系统2、隧道内部照明系统4和车辆检测系统5的运行，并且太阳能电池302内部能源过剩时会对隧道墙壁灯光带407进行充能，使隧道墙壁灯光带407进行提供照明，利用溢出能源。
根据附图1-8所示，当入口处第一车辆检测摄像头501检测到车辆要经过隧道本体1时，会传输信号到信号转换器202进行转换发送给控制面板201，提供控制面板201控制太阳能电池302对入口处灯光开启器408和内部第一灯光开关409进行提供能源，使入口处灯光带401和隧道内部第一灯光带402 进行提供照明，当车辆经过第一车辆检测传感器503使，第一车辆检测传感器503控制入口处灯光开启器408关闭车辆后方的入口处灯光带401，节省能源，并且控制内部第二灯光开关410和内部第三灯光开关411提前打开隧道内部第二灯光带403和隧道内部第三灯光带404进行提供照明，当车辆经过第二车辆检查传感器504时，控制内部第四灯光开关412和出口处灯光开关 413提前开启隧道内部第四灯光带405和出口处灯光带406，同时内部第二灯光开关410和内部第三灯光开关411关闭隧道内部第二灯光带403和隧道内部第三灯光带404，当车辆经过第三车辆检查传感器505时，出口处灯光关闭器414会关闭隧道内部第四灯光带405和出口处灯光带406，至此隧道本体1 内隧道内部照明系统4全部停止运行，在没有车辆时停止使用进行节省能源。
根据附图1-8所示，当一辆车进入隧道本体1经过第一车辆检测传感器 503时入口处第二车辆检测摄像头502检测到另一辆车需要经过隧道本体1 时，第一车辆检测传感器503即将控制入口处灯光开启器408关闭入口处灯光带401的同时，入口处第二车辆检测摄像头502会传输信号到信号转换器 202进行转换发送带控制面板201上，控制面板201立即控制延迟开关205对入口处灯光开启器408进行一个控制作用，使入口处灯光开启器408进行延迟关闭，使入口处灯光带401和内部第一灯光开关409延长照明时间，直到第二辆车经过第一车辆检测传感器503后，入口处灯光带401和内部第一灯光开关409才停止照明，从而节省能源。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统，包括隧道本体(1)、中央控制系统(2)、能源储存系统(3)、隧道内部照明系统(4)和车辆检测系统(5)，其特征在于：所述隧道本体(1)的内部固定连接有中央控制系统(2)，且中央控制系统(2)的顶端固定连接有能源储存系统(3)，所述隧道本体(1)的内部固定连接有隧道内部照明系统(4)，所述隧道本体(1)的内部固定连接有车辆检测系统(5)。
2.根据权利要求1所述的一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统，其特征在于：所述中央控制系统(2)由控制面板(201)、信号转换器(202)、内部连接电路(203)、外接电路(204)和延迟开关(205)组成，且信号转换器(202)对中央控制系统(2)、能源储存系统(3)、隧道内部照明系统(4)和车辆检测系统(5)进行连接。
3.根据权利要求2所述的一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统，其特征在于：所述延迟开关(205)设置为七组，且延迟开关(205)分布固定在入口处灯光开启器(408)、内部第一灯光开关(409)、内部第二灯光开关(410)、内部第三灯光开关(411)、内部第四灯光开关(412)、出口处灯光开关(413)和出口处灯光关闭器(414)上。
4.根据权利要求1所述的一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统，其特征在于：所述能源储存系统(3)由太阳能电板(301)、太阳能电池(302)、备用电池(303)和隧道内部照明系统(4)组成，且太阳能电池(302)设置为三组采用并联连接。
5.根据权利要求4所述的一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统，其特征在于：所述太阳能电板(301)于太阳能电池(302)采用串联的连接方式，且太阳能电池(302)与备用电池(303)采用并联的连接方式。
6.根据权利要求1所述的一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统，其特征在于：所述隧道内部照明系统(4)由入口处灯光带(401)、隧道内部第一灯光带(402)、隧道内部第二灯光带(403)、隧道内部第三灯光带(404)、隧道内部第四灯光带(405)、出口处灯光带(406)、隧道墙壁灯光带(407)、入口处灯光开启器(408)、内部第一灯光开关(409)、内部第二灯光开关(410)、内部第三灯光开关(411)、内部第四灯光开关(412)、出口处灯光开关(413)、出口处灯光关闭器(414)和墙壁灯光带开关器(415)组成，且入口处灯光带(401)、隧道内部第一灯光带(402)、隧道内部第二灯光带(403)、隧道内部第三灯光带(404)、和出口处灯光带(406)采用并联连接。
7.根据权利要求6所述的一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统，其特征在于：所述入口处灯光带(401)的灯光强度由外到内逐渐降低，所述出口处灯光带(406)的灯光强度由内到外逐渐加强。
8.根据权利要求6所述的一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统，其特征在于：所述入口处灯光带(401)与隧道内部第一灯光带(402)采用并联连接，且入口处灯光带(401)和隧道内部第一灯光带(402)通过入口处灯光开启器(408)和内部第一灯光开关(409)进行双向控制，所述隧道内部第四灯光带(405)与出口处灯光带(406)采用并联连接，且隧道内部第四灯光带(405)和出口处灯光带(406)通过出口处灯光开关(413)和出口处灯光关闭器(414)采用双向控制。
9.根据权利要求6所述的一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统，其特征在于：所述隧道墙壁灯光带(407)与太阳能电池(302)采用串联连接，且隧道墙壁灯光带(407)的内部灯泡采用并联连接。
10.根据权利要求1所述的一种高速公路智慧隧道新型能源管理系统，其特征在于：所述车辆检测系统(5)由入口处第一车辆检测摄像头(501)、入口处第二车辆检测摄像头(502)、第一车辆检测传感器(503)、第二车辆检查传感器(504)、第三车辆检查传感器(505)和出口处车辆检查传感器(506)组成，且入口处第一车辆检测摄像头(501)、入口处第二车辆检测摄像头(502)、第一车辆检测传感器(503)、第二车辆检查传感器(504)、第三车辆检查传感器(505)和出口处车辆检查传感器(506)采用并联的连接方式。
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